沧浪管业与你一起了解各种元素在不锈钢管、卡压式管件等材料中的作用
1、 锰和氮
奥氏体钢的不锈钢管和卡压管件优点很多,在镍基耐热合金与含镍18%以下热强钢中大量使用,而镍是稀贵的,世界范围内镍的供需矛盾明显;开展节镍或其他元素代镍通过研究与实践,以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍已成功应用。
锰在奥氏体中作用与镍类似、锰的作用不在于形成奥氏体,在于它能降低钢临界淬火速度,冷却时同样增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体分解;提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用很小、不能使不锈钢在使用过程中的耐腐蚀性能有明显的改变;锰基本没有对提高铁基固溶体的电极电位的作用,所以虽有以锰合金奥氏体钢40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN钢等,但不能作为不锈钢使用到不锈钢水管和管件的制作中。锰在不锈钢体中奥氏体的稳定作用约为镍的一半左右,氮在不锈钢体中作用也是为了稳定奥氏体,比镍的作用还大;锰和氮部分代镍的低镍不锈钢与镍的铬锰氮不诱钢,已普遍获得应用。
2、碳有两重性在不锈钢体中的作用
碳是不锈钢材料主要元素之一,不锈钢性能与组织结构很大程度决定于碳在不锈钢体中的含量,碳在不锈钢中主要表现有,一方面碳是稳定奥氏体的元素,另一方面碳和铬的亲和力大,与铬形成复杂的碳化物;强度、耐腐烛方面看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。为满足的使用要求,需选择不同含碳量的不锈钢。
普通的不锈钢0Crl3~4Cr13标准是含铬量为12到14%,即碳与铬结合成碳化铬,固溶体中含铬量不低于12%的含铬量。
含碳量的不同,强度与耐腐蚀性也有区别,0Cr13~2Crl3耐腐蚀性好但强度低于3Crl3和4Cr1
3,由于含碳高可获得高强度的不锈钢材料多用于刀具等要求高强度及耐磨制品。加入铬和碳亲和力更大的元素钛或铌,不形成碳化铬,在增加不锈钢含碳量适当提高含铬量,做到满足硬度与耐磨性的要求,兼顾耐腐蚀功能,轴承、量具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo不锈钢,含碳量高达1%左右,它们含铬量也要相应地提高,仍能保证耐腐蚀。不锈钢水管和卡压式管件用的不锈钢含碳量都是较低的,多数不锈钢的含碳量在0.3%左右,含碳量大于0.4%的不锈钢占不锈钢家族很小部分,多数使用条件要求,以耐腐蚀、硬性、卫生等为主。